Zespół naukowców z Uniwersytetu w Kobe opracował przełomową metodę edycji DNA bakterii Lactobacillus, którą udało się przeprowadzić bez używania materiału genetycznego z innych organizmów. Co ważne, zmiany te są nie do odróżnienia od naturalnych mutacji, co oznacza, że są postrzegane jako bezpieczne i bardziej akceptowalne społecznie – zwłaszcza w sektorze spożywczym. Dzięki tej technologii badacze stworzyli nowe szczepy bakterii, które nie produkują substancji mogących pogarszać stan zdrowia osób z cukrzycą typu 2, co otwiera drzwi do bezpieczniejszych i bardziej funkcjonalnych produktów probiotycznych.
Od tysięcy lat człowiek selekcjonował mikroorganizmy używane do produkcji żywności – od wina po jogurt czy natto – wybierając te warianty, które dawały najlepsze efekty smakowe i zdrowotne. Współczesna inżynieria genetyczna pozwoliła na precyzyjne modyfikacje, ale budziła także kontrowersje – głównie ze względu na stosowanie obcego DNA w procesie modyfikacji genetycznej. Profesor Keiji Nishida, biotechnolog z Uniwersytetu w Kobe, podkreśla, że takie podejście często spotyka się z legislacyjnymi ograniczeniami i niechęcią społeczną, szczególnie w przypadku produktów spożywczych.
Dlatego też nowe podejście – nazwane przez jego twórców technologią „Target-AID” – stanowi rewolucję w świecie biotechnologii. W przeciwieństwie do znanej technologii CRISPR-Cas9, która polega na przecinaniu nici DNA (co może prowadzić do uszkodzenia komórki lub jej śmierci), Target-AID pozwala na precyzyjne wprowadzanie drobnych mutacji bez takich inwazyjnych działań. Dzięki temu edycja genu jest bezpieczniejsza, dokładniejsza i możliwa do zastosowania w obszarach, gdzie ingerencja w materiał genetyczny była dotąd kontrowersyjna.
Zespół badawczy wspólnie z firmą Bio Palette Co. Ltd. przetestował swoją metodę na dwóch różnych i powszechnie stosowanych w przemyśle spożywczym gatunkach Lactobacillus. Wyniki były imponujące – udało się wprowadzić zmiany genetyczne w niemal 100% komórek, co świadczy o skuteczności i uniwersalności tej metody. To przełom, który może odmienić sposób podejścia do rozwoju i ulepszania produktów fermentowanych, takich jak jogurty czy kiszonki.
Jednym z najbardziej znaczących osiągnięć zespołu było wyciszenie genu, który odpowiada za produkcję związku chemicznego nasilającego objawy cukrzycy typu 2. Nowy szczep Lactobacillus, dzięki edycji Target-AID, produkuje jogurt zawierający mniej niż jedną dziesiątą tej substancji w porównaniu do standardowych szczepów. Taki produkt może stanowić bezpieczniejszą alternatywę dla osób cierpiących na cukrzycę oraz być bardziej przyjazny dla ogólnego zdrowia metabolicznego. Co więcej, bakterie te – z punktu widzenia przepisów – nie są klasyfikowane jako organizmy genetycznie modyfikowane, co znacząco ułatwia ich wprowadzenie na rynek po niezbędnej weryfikacji bezpieczeństwa.
Oprócz usprawnień w produkcji żywności, nowa technika stwarza też szerokie możliwości dla badań podstawowych. Badacze wykazali zdolność do jednoczesnej edycji wielu genów – co może przyczynić się do głębszego zrozumienia funkcji poszczególnych genów w mikroorganizmach, ich wpływu na zdrowie człowieka oraz potencjalnego zastosowania terapeutycznego. W przyszłości technologia Target-AID może przyczynić się do rozwoju probiotyków o szerokim spektrum działania: od wspomagania układu odpornościowego, po łagodzenie objawów alergii czy schorzeń związanych ze stylem życia.
Badania te zostały sfinansowane przez japońskie agencje rządowe, w tym Japan Science and Technology Agency, New Energy and Industrial Technology Development Organization oraz Japan Agency for Medical Research and Development, co świadczy o ich strategicznym znaczeniu dla innowacji w obszarze zdrowia i żywienia. Technologia opracowana przez zespół z Uniwersytetu w Kobe może zatem stać się kamieniem milowym w projektowaniu przyszłościowej, inteligentnej żywności funkcjonalnej.
